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| 講演名 | 2024-11-29 15:40 球面モード展開を利用した指向性導出手法によるMU-MIMO最適化 ○長沼俊太・新井麻希（東京理科大）・李 傲寒（電通大）・長谷川幹雄（東京理科大）  SRW2024-48 SeMI2024-60 |
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| 抄録 | （和） | 本論文は、球面モード展開を用いて伝搬環境に応じた指向性を導出することで、MU-MIMO システムの 最適化を行うことを提案する。MU-MIMO システムにおいては、複数ユーザ間の干渉を抑制しつつ伝搬路容量を最 大化することが重要である。従来のアンテナ設計手法では、あらかじめ決められたアンテナの形状や配置に通信特性が依存しており、設計プロセスにおいて実際の伝搬環境を考慮しながら反復的な調整も必要とされる。これに対 し、本手法は先に伝搬環境に応じた球面モード展開を適用し、伝搬環境に合わせて各ユーザに対する最適な指向性 を解析的に導出し、反復的な探索を不要にするとともに、アンテナ配置に依存せず最適な性能を実現する。本稿で は、ハイブリッドビームフォーミング構成を想定し、複数ユーザに対して導出した最適指向性と、従来ディジタル ビームフォーミング手法である Zero Forcing (ZF) やブロック対角化 (BD) を組み合わせた場合の通信路容量特性について数値解析による性能比較を行う。 |
| （英） | This paper proposes an optimization method for MU-MIMO systems using antenna directivity derivation based on spherical mode expansion according to the propagation environments . In MU-MIMO, maximizing channel capacity while minimizing interference between multiple users is crucial. Conventional antenna design methods rely on antenna structure and placement, requiring iterative adjustments considering the actual propagation environment during the design process. In contrast, the proposed method analytically derives optimal directivity for each user by applying spherical mode expansion, eliminating the need for iterative searches and enabling optimal performance independent of antenna configuration. In this paper, we assume a hybrid beamforming configuration, where the optimal directivity derived for multiple users is combined with conventional digital beamforming methods. The effectiveness of this approach is validated through numerical calculations comparing it with conventional methods such as Zero Forcing (ZF) and Block Diagonalization (BD),demonstrating superior performance in terms of channel capacity. |
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| キーワード | （和） | MU-MIMO / 球面モード展開 / Zero Forcing / ブロック対角化 / / / / |
| （英） | MU-MIMO / spherical mode expansion / Zero Forcing / Block Diagonalization / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 276, SRW2024-48, pp. 96-101, 2024年11月. | |
| 資料番号 | SRW2024-48 | |
| 発行日 | 2024-11-21 (SRW, SeMI) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SRW2024-48 SeMI2024-60 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SRW SeMI |
| 開催期間 | 2024-11-28 - 2024-11-29 |
| 開催地（和） | 東京理科大学 葛飾キャンパス |
| 開催地（英） | Tokyo Univ. of Science Katsushika Campus |
| テーマ（和） | IoTワークショップ |
| テーマ（英） | IoT Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SRW |
| 会議コード | 2024-11-SRW-SeMI |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 球面モード展開を利用した指向性導出手法によるMU-MIMO最適化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optimization Method for MU-MIMO Using a Directivity Derivation Approach Based on Spherical Mode Expansion |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | MU-MIMO / MU-MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | 球面モード展開 / spherical mode expansion |
| キーワード(3)（和/英） | Zero Forcing / Zero Forcing |
| キーワード(4)（和/英） | ブロック対角化 / Block Diagonalization |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長沼 俊太 / Shunta Naganuma / ナガヌマ シュンタ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 新井 麻希 / Maki Arai / アライ マキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 李 傲寒 / Aohan Li / リ アオハン |
| 第3著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： The Univ. of Electro-Communications) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長谷川 幹雄 / Mikio Hasegawa / ハセガワ ミキオ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京理科大学 (略称： 東京理科大) Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-11-29 15:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SRW |
| 資料番号 | SRW2024-48, SeMI2024-60 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.276(SRW), no.277(SeMI) |
| ページ範囲 | pp.96-101 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-11-21 (SRW, SeMI) |
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